緑色イオウ細菌クロロビウムの光化学反応中心の電子伝達経路に関する研究

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1.クロロフィル670(Ch1-670)の役割C.tepidumから嫌気的に単離・精製した反応中心複合体標品について、低温77Kにおけるレーザー閃光照射実験を行い、吸収スペクトル変化を解析した。反応中心には、P840あたり4-6個のCh1-670が存在し、その内1個は一次電子受容体A_0として機能していることか知られている。閃光照射後、668nmにCh1-670に由来するエレクトロクロミック・レッド・シフトが観測され、時定数(t_<1/e>)35msで減衰した。しかしウレア処理により、末端電子受容体であるFe-Sクラスターを破壊したところ、A_0^-形成による671nmのマイナスピークとレッド・シフトが重なった複雑な吸収変化が検出された。このことは、複合体に存在するCh1-670は均一な成分ではなく、配向性や機能の異なることを示している。P840^+の形成とともにエレクトロクロミック・レッド・シフトするCh1-670はP840のごく近傍に位置し、アクセサリーとして機能しているのであろう。2.チトクロムcとP840の反応機構解析C.tepidumのチトクロムc遺伝子のクローニングとDNA配列の決定を行った、全部で206アミノ酸残基からなるモノヘム型のチトクロムcであり、C.vibrioformeとは84%の相同性を示した。N末端半分は膜を3回貫通する構造をもち、ヘムcが結合するC末端領域は親水性という特徴をもつ。チトクロムcとからP840への電子移動速度は、グリセロールにより反応混液の粘性をあげると、極端に遅くなることがわかった。このことは、ヘム部分が娠り子のように大きく揺らぎながら、P840へ電子を渡していることを示唆している。